CN109240186A - 一种用于水下采油树的生产控制模块 - Google Patents
一种用于水下采油树的生产控制模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109240186A CN109240186A CN201811427480.4A CN201811427480A CN109240186A CN 109240186 A CN109240186 A CN 109240186A CN 201811427480 A CN201811427480 A CN 201811427480A CN 109240186 A CN109240186 A CN 109240186A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- production
- module
- valve
- attached
- control module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/25—Pc structure of the system
- G05B2219/25252—Microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2612—Data acquisition interface
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本发明是一种用于水下采油树的生产控制模块,包含:电气系统、液压系统;电气系统包含:通信模块、供电模块、微处理器、信号采集模块、电磁阀驱动电路;通信模块与水面主控站进行连接;微处理器与通信模块进行连接,且与电磁阀驱动电路进行连接;信号采集模块的输入端与水下生产设施上设置的若干个传感器进行连接,其输出端与微处理器进行连接;信号采集模块获取传感器信号之后,通过微处理器和通信模块发送给水面主控站,以监测水下生产状况;液压系统包含:水下生产设备上的阀执行器、化学药剂注入阀,均与电磁阀驱动电路进行连接,以得到控制指令;水下生产设备上的阀执行器用来控制每一个阀执行器的打开和关闭;供电模块供电给电器系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水下采油树的生产控制模块原理。
背景技术
随着经济的发展,人类在能源消耗上越来越大,而陆地上的油气资源却是有限的,所以海洋油气田的开发是世界各国获得油气资源的一个必经途径,也是我国解决能源短缺的必走之路。水下生产系统是海洋石油天然气资源开发的新技术。它通过水下井口、部分或全部放置在海底的水下生产设施以及海底管线和电缆,将油气井生产的油气混合物输送至较远的处理平台或岸上油气处理厂,实现海上油气田的开发。与传统的海上油气田开发所使用的机械方式反应速度慢操作繁琐相比水下控制系统具有集成化高操作方式简便,响应速度快,传输距离远,便于监控实时报警等特点,并且水下生产系统能适应深水/极深水油气田开发的需要,也可在边际油气田开发中依托现有生产设施进行开发,具有开发成本低、建设周期短、开发效益高的特点,随着水下生产系统的应用,作为水下生产监控必不可少的水下生产控制系统应运而生。
发明内容
本发明的目的是提供安装、维护方便快捷,响应、传输速度快,且传输距离远的一种用于水下采油树的生产控制模块。
为了达到以上目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征包含:电气系统、液压系统;
所述电气系统包含:通信模块、供电模块、微处理器、信号采集模块、电磁阀驱动电路;
所述通信模块与水面主控站进行连接,以得到控制指令;
所述微处理器与所述通信模块进行连接,且与电磁阀驱动电路进行连接,以控制所述液压系统;
所述信号采集模块的输入端与水下生产设施上设置的若干个传感器进行连接,其输出端与所述微处理器进行连接;
所述液压系统包含:水下生产设备上的阀执行器、化学药剂注入阀,均与所述电磁阀驱动电路进行连接,以得到控制指令;
所述电磁阀驱动电路用来控制每一个阀执行器的打开和关闭;
所述供电模块供电给所述电器系统;
所述主控站给通信模块发送指令,所述微处理器将按照指令控制所述电磁阀驱动电路来控制所述液压系统,并通过所述信号采集模块获取传感器信号之后,通过微处理器和通信模块发送给水面主控站,以监测水下生产状况;
所述信号采集模块检测井下压力后反馈给微处理器,使得微处理器控制所述化学药剂注入阀来冲入氮气,使水下采油树的生产控制模块内部压力与井下压力保持平衡。
优选地,所述若干个传感器包含:SCM压力传感器、SCM流量传感器、SEM温度传感器、水下生产设备压力传感器、水下生产设备温度传感器、油嘴位置传感器、探砂传感器、泄漏探测传感器、井下温度传感器、井下压力传感器。
优选地,SCM压力传感器、SCM流量传感器、SEM温度传感器设置在水下采油树的生产控制模块的内部,其他传感器则设置在水下采油树的生产控制模块的外部。
优选地,所述水下生产设备上的阀执行器包含高压电液换向阀、低压电液换向阀。
优选地,所述高压电液换向阀、低压电液换向阀、化学药剂注入阀均通过水面液压动力源来驱动。
优选地,所述供电模块与外部电源连接。
优选地,所述电磁阀驱动电路还控制井下安全阀。
优选地,外部的封装采用金属密封和非金属密封的组合方式,通过预紧力使密封件发生塑性变形与被密封件贴合。
优选地,通信模块与水面主控站用脐带缆进行连接。
本发明的有益效果是由于水下采油树的生产控制模块是采用模块化对于安装、维护非常方便快捷,响应、传输速度快传输距离远,更是便于实时监控。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明,但不以任何方式限制本发明的范围。
如附图1所示,本发明包含:电气系统、液压系统;所述电气系统包含:通信模块、供电模块、微处理器、信号采集模块、电磁阀驱动电路;所述通信模块与水面主控站用脐带缆进行连接,以得到控制指令;所述微处理器与所述通信模块进行连接,且与电磁阀驱动电路进行连接,以控制所述液压系统;所述信号采集模块的输入端与水下生产设施上设置的若干个传感器进行连接,其输出端与所述微处理器进行连接;所述的传感器包含:SCM压力传感器、SCM流量传感器、SEM温度传感器、水下生产设备压力传感器、水下生产设备温度传感器、油嘴位置传感器、探砂传感器、泄漏探测传感器、井下温度传感器、井下压力传感器;其中,SCM压力传感器、SCM流量传感器、SEM温度传感器设置在水下采油树的生产控制模块的内部,其他传感器则设置在水下采油树的生产控制模块的外部。所述液压系统包含:水下生产设备上的阀执行器、化学药剂注入阀,均与所述电磁阀驱动电路进行连接,以得到控制指令;所述电磁阀驱动电路还控制井下安全阀;所述电磁阀驱动电路用来控制每一个阀执行器的打开和关闭;所述水下生产设备上的阀执行器包含高压电液换向阀、低压电液换向阀;所述高压电液换向阀、低压电液换向阀、化学药剂注入阀均通过水面液压动力源来驱动。本发明的外部的封装采用金属密封和非金属密封的组合方式,通过预紧力使密封件发生塑性变形与被密封件贴合。
水下采油树控制模块的工作原理如下:
所述主控站给通信模块发送指令,所述微处理器将按照指令控制所述电磁阀驱动电路来控制所述液压系统,并通过所述信号采集模块获取传感器信号之后,通过微处理器和通信模块发送给水面主控站,以监测水下生产状况;
所述信号采集模块检测井下压力后反馈给微处理器,使得微处理器控制所述化学药剂注入阀来冲入氮气,使水下采油树的生产控制模块内部压力与井下压力保持平衡;所述供电模块供电给所述电器系统。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求。
Claims (9)
1.一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,包含:电气系统、液压系统;
所述电气系统包含:通信模块、供电模块、微处理器、信号采集模块、电磁阀驱动电路;
所述通信模块与水面主控站进行连接,以得到控制指令;
所述微处理器与所述通信模块进行连接,且与电磁阀驱动电路进行连接,以控制所述液压系统;
所述信号采集模块的输入端与水下生产设施上设置的若干个传感器进行连接,其输出端与所述微处理器进行连接;
所述液压系统包含:水下生产设备上的阀执行器、化学药剂注入阀,均与所述电磁阀驱动电路进行连接,以得到控制指令;
所述电磁阀驱动电路用来控制每一个阀执行器的打开和关闭;
所述供电模块供电给所述电器系统;
所述主控站给通信模块发送指令,所述微处理器将按照指令控制所述电磁阀驱动电路来控制所述液压系统,并通过所述信号采集模块获取传感器信号之后,通过微处理器和通信模块发送给水面主控站,以监测水下生产状况;
所述信号采集模块检测井下压力后反馈给微处理器,使得微处理器控制所述化学药剂注入阀来冲入氮气,使水下采油树的生产控制模块内部压力与井下压力保持平衡。
2.如权利要求1所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,所述若干个传感器包含:SCM压力传感器、SCM流量传感器、SEM温度传感器、水下生产设备压力传感器、水下生产设备温度传感器、油嘴位置传感器、探砂传感器、泄漏探测传感器、井下温度传感器、井下压力传感器。
3.如权利要求2所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,SCM压力传感器、SCM流量传感器、SEM温度传感器设置在水下采油树的生产控制模块的内部,其他传感器则设置在水下采油树的生产控制模块的外部。
4.如权利要求1所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,所述水下生产设备上的阀执行器包含高压电液换向阀、低压电液换向阀。
5.如权利要求4所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,所述高压电液换向阀、低压电液换向阀、化学药剂注入阀均通过水面液压动力源来驱动。
6.如权利要求1所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,所述供电模块与外部电源连接。
7.如权利要求1所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,所述电磁阀驱动电路还控制井下安全阀。
8.如权利要求1所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,外部的封装采用金属密封和非金属密封的组合方式,通过预紧力使密封件发生塑性变形与被密封件贴合。
9.如权利要求1所述的一种用于水下采油树的生产控制模块,其特征在于,通信模块与水面主控站用脐带缆进行连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811427480.4A CN109240186A (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种用于水下采油树的生产控制模块 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811427480.4A CN109240186A (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种用于水下采油树的生产控制模块 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109240186A true CN109240186A (zh) | 2019-01-18 |
Family
ID=65073667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811427480.4A Pending CN109240186A (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种用于水下采油树的生产控制模块 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109240186A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110260161A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-20 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种海洋油田跨接管自动泄压系统及自动泄压装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090260829A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Subsea tree safety control system |
CN105021382A (zh) * | 2014-06-06 | 2015-11-04 | 中国海洋石油总公司 | 水下采油树液压阀门性能在线监测及诊断系统和方法 |
CN105634819A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-01 | 中国石油大学(华东) | 水下采油树智能监测与动态故障诊断系统 |
CN106020102A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 西南石油大学 | 一种水下采油树智能化控制系统及其控制方法 |
CN205983070U (zh) * | 2016-07-01 | 2017-02-22 | 美钻石油钻采系统(上海)有限公司 | 水下电子模块 |
EP3336303A2 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-20 | OneSubsea IP UK Limited | Systems and methods for starting, restarting, monitoring and increasing performance of a production and/or injection system |
CN209103125U (zh) * | 2018-11-27 | 2019-07-12 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种用于水下采油树的生产控制模块 |
-
2018
- 2018-11-27 CN CN201811427480.4A patent/CN109240186A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090260829A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Schlumberger Technology Corporation | Subsea tree safety control system |
CN105021382A (zh) * | 2014-06-06 | 2015-11-04 | 中国海洋石油总公司 | 水下采油树液压阀门性能在线监测及诊断系统和方法 |
CN105634819A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-01 | 中国石油大学(华东) | 水下采油树智能监测与动态故障诊断系统 |
CN205983070U (zh) * | 2016-07-01 | 2017-02-22 | 美钻石油钻采系统(上海)有限公司 | 水下电子模块 |
CN106020102A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 西南石油大学 | 一种水下采油树智能化控制系统及其控制方法 |
EP3336303A2 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-20 | OneSubsea IP UK Limited | Systems and methods for starting, restarting, monitoring and increasing performance of a production and/or injection system |
CN209103125U (zh) * | 2018-11-27 | 2019-07-12 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种用于水下采油树的生产控制模块 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110260161A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-20 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种海洋油田跨接管自动泄压系统及自动泄压装置 |
CN110260161B (zh) * | 2019-07-10 | 2024-01-26 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种海洋油田跨接管自动泄压系统及自动泄压装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201902656U (zh) | 海洋水下平板闸阀的液压驱动装置 | |
CN103244075B (zh) | 一种智能井层段控制阀 | |
CN103015989B (zh) | 井下连续波泥浆脉冲发生器 | |
CN108979560B (zh) | 用于深水钻井水合物声波共振分解的隔水管短节 | |
CN104763333A (zh) | 一种基于海底泵控压的钻井系统及钻井方法 | |
CN109339754A (zh) | 海洋油田关井自动化学注入装置 | |
CN103247975A (zh) | 电缆注入回收系统 | |
CN209103125U (zh) | 一种用于水下采油树的生产控制模块 | |
CN107288580B (zh) | 一种基于电势差通讯的远程控制套管滑套 | |
CN109240186A (zh) | 一种用于水下采油树的生产控制模块 | |
CN104481581A (zh) | 注气驱替煤层瓦斯物理相似模拟实验台 | |
CN205983070U (zh) | 水下电子模块 | |
CN1987125A (zh) | 一种深海水压动力装置 | |
CN205154151U (zh) | 一种自发电的泥浆涡轮式脉冲发生器 | |
CN201779093U (zh) | 一种深水吸力式筒型基础安装泵撬块 | |
CN205977158U (zh) | 水下采油或气树生产控制模块 | |
CN112503041A (zh) | 一种深海液压站 | |
CN105224803B (zh) | 一种管土相互作用分析方法 | |
CN204677836U (zh) | 应用于液压管道的减压发电装置 | |
CN113914835B (zh) | 一种单根管线控制多层智能管柱 | |
CN204460847U (zh) | 深井热泵装置 | |
CN101938178B (zh) | 充油防水电动机装置 | |
CN210141124U (zh) | 一种油井液面连续监测装置 | |
CN202560453U (zh) | 新型深海水压动力装置 | |
CN204554049U (zh) | 一种深海管道连接系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |